日本全力推進國產重型隱身戰鬥機研發

近日,據外媒報道稱,日本正在努力研發國產第五代隱身戰鬥機——F-3戰鬥機,並計劃於2030年用其取代F-2戰鬥機。該機的研製將由日本的技術主導,不是採用F-22戰鬥機和F-35戰鬥機的設計,並且隱身性能與美國的兩款五代機相比將更佳。這是自“心神”技術驗證機後,日本在先進戰鬥機研製領域的又一重大進展。

F-3戰鬥機定位為重型隱身戰鬥機

根據日本的計劃,F-3戰鬥機的研製工作於2018年~2021年全面展開,由航空技術研發能力最強的三菱重工負責F-3戰鬥機的整體設計與開發。如果研製進度順利,將於2025年~2026年前完成首飛, 2030年前後裝備日本航空自衛隊。

實際上,早在2016年6月30日,日本防衛省就曾聲稱將於當年7月展開F-3戰鬥機的招標,總金額達到400億美元。日本三菱重工將作為日本國內的主要承包商,而美國的波音公司和洛克希德·馬丁公司則被邀請參加這一計劃。同時,三菱重工表示,新的F-3戰鬥機作為F-2戰鬥機的替代品,將與F-35戰鬥機和F-15J戰鬥機的升級同步進行。當年11月,在日本防務省舉辦的技術研討會上,日本公佈了F-3戰鬥機的數字圖片和風洞模型照片。隨後日本防衛省公佈了其第五代戰鬥機設計的定稿方案——26DMU,即F-3戰鬥機的原型機。

2018年11月,美國《航空週刊》報道稱,日本防衛省希望在2019年4月1日開始的財政年度內啟動“未來戰鬥機”(F-3戰鬥機)的全尺寸開發,並希望第一架原型機能夠在2025年首飛。11月30日,在2018年東京國際航空航天展上,日本防衛省採辦、技術與後勤局官員表示,日本下一代戰鬥機(F-3戰鬥機)項目將具有五個關鍵特徵,即確保對潛在對手的空中優勢、易於進行新出現技術的升級、不依賴海外許可而自由在日本國內進行升級和維護、日本本土企業可以深度參與升級與維護,以及“現實可行”的成本效益。

在設計之初,日本航空自衛隊就對F-3戰鬥機的作戰能力進行了明確定位,即能夠深入敵方領空,對敵地對地導彈發射基地或者巡航導彈發射基地進行先發制人的打擊。其中,充分體現了日本對下一代戰鬥機提出的“F3”+“3i”概念,即“先敵發現”“先敵攻擊”“先敵摧毀”+“信息化”“智能化”“快速反應”。為此,F-3戰鬥機將採用光傳操縱系統,以對抗強電磁干擾;裝備使用新型綜合火控系統,以快速實現敵我識別;使用大推力渦扇發動機,以具備超機動性和超音速巡航。在此基礎上,日本最終還要在F-3戰鬥機上實現雲計算控制無人機,以及使用包括高功率激光和微波在內的光速武器。

根據目前的信息綜合來看,日本F-3戰鬥機屬於雙發重型制空戰鬥機,具有展弦比大、機翼面積大、機身寬大扁平、升力係數大的性能特點。尤其是空重甚至將超過F-22戰鬥機的19.7噸,達到21噸左右,從而在作戰半徑、載彈量上與F-22戰鬥機相當甚至更大。在關鍵的核心裝備上,日本為F-3戰鬥機新研製的有源相控陣雷達,類似於美國F-35戰鬥機上配備的AN/APG-81雷達,探測能力是日本現役機載雷達的兩倍。而新研製的XF9-1小涵道比渦扇發動機最大推力達到15噸,可以同F-22戰鬥機配備的F-119戰鬥機相媲美。日本計劃未來將其與進口的F-35A戰鬥機形成高低輕重搭配。這與之前自研F-2戰鬥機與進口F-15J的搭配方式正好相反,這一輕重角色的“換位”體現了日本在航空技術領域的雄心壯志。

研製F-3戰鬥機的基礎與面臨的挑戰

日本在2000年F-2戰鬥機剛剛列裝航空自衛隊時,就開始研究積累下一代戰鬥機的重要技術。其中,包括雷達隱身設計、新型航空發動機與矢量推進技術、先進航電等關鍵領域。2010年8月,日本防衛省發佈了《未來戰鬥機研究與發展趨勢展望》文件,系統提出了日本下一代戰鬥機的研製需求、關鍵能力需求和主要技術特徵,分析了日本在研製下一代戰鬥機方面所具備的技術基礎和擁有的科技優勢,並初步規劃了發展路線圖。正是以此為牽引,日本先後展開了隱身/反隱身設計、機體結構、內埋武器艙、發動機、網絡化協同交戰火控等10餘個未來戰鬥機關鍵技術的研發項目,從而為F-3戰鬥機研製的啟動奠定了堅實基礎。

也正是以此為基礎,日本成功研製了X-2“心神”技術驗證機,使其成為亞洲第二個具備本土研製隱身戰鬥機能力的國家。“心神”技術驗證機自誕生之日起就一直為外界廣泛關注,但其本身只是日本發展未來戰鬥機過程中的一個小尺寸樣機,即輕型戰鬥機,旨在演示驗證先進戰鬥機隱身、飛控和航電關鍵技術。作為日本自研隱身戰鬥機的試驗品,“心神”技術驗證機在經過32次測試飛行,對隱身技術和推力矢量進行驗證之後,隨著日本對XF-91渦扇發動機、新型機載有源相控陣雷達等關鍵技術的突破,2018年11月中旬,“心神”技術驗證機在日本航空自衛隊岐阜基地舉行的航空開放日活動中進行了“告別演出”,隨後被拆解,完成了它的歷史使命。

儘管技術儲備不少,但日本在自研先進戰鬥機方面依然存在不少短板。其中,最大的問題即無法擺脫美國的制約。實際上,日本在此之前已經先後研發了兩款戰鬥機。第一款是以“美洲獅”戰鬥機為藍本的F-1支援戰鬥機,主要用於對海防禦作戰,其性能一般、表現平平;第二款是以F-16戰鬥機為藍本仿製的F-2多用途戰鬥機,主要用於對地面和海上目標實施攻擊,併兼具一定的空戰能力。F-2戰鬥機是世界上首款採用有源相控陣雷達的戰鬥機,日本在研發過程中受盡了美國的擺佈,導致其戰後幾十年間幾乎沒有獨立研發現代噴氣式戰鬥機的經驗。

這一軟肋在日本裝備F-35A戰鬥機的過程中又暴露無遺。近年來,日本已經在三菱重工位於愛知縣的小牧南工廠建立了F-35A戰鬥機的組裝線,同時該廠也是亞洲唯一的F-35A授權生產線,曾經被認為是日本復興本國戰鬥機產業的起點與希望。但是,由於自己生產F-35A的成本始終居高不下,再加上美國不斷施加壓力,日本被迫決定在組裝完第42架F-35A戰鬥機之後將工廠關停,改為直接從美國進口整機。日本為了生產製造這42架F-35A戰鬥機花費200億美元,均攤下來差不多5億美元1架。

這樣的局面充分體現了美國對日本航空工業的控制與限制。與此同時,日本政府計劃以1萬億日元的高價進口100多架F-35A和F-35B戰鬥機,替換已經嚴重老化的F-15戰鬥機,這又是一筆高昂的裝備採購費用。因此,日本航空工業面臨著自己造也貴、買也貴的尷尬境地。

日本將採取多種方式推動F-3戰鬥機的研製

正因如此,日本政府始終難下決心是否推進下一代戰鬥機的研製。2018年3月5日,日本《朝日新聞》報道稱,日本防衛省已經決定不再考慮2030年之前開發國產戰鬥機。在F-2戰鬥機退役之後,對後續機型的考慮將以國際共同開發為基礎,也不排除繼續引進F-35A戰鬥機。

然而,第二天日本防衛相小野寺五典就在記者招待會上對航空自衛隊後續機型的國產開發問題表示,“關於如何判斷,尚未有決定。已放棄國產開發不屬實。”這一前後矛盾的表述從另一個側面顯現了日本政府在這一問題上的糾結。

實際上,日本防衛省非常希望能夠獨立開發F-2的後續機型,防衛省官員曾表示,“獨立開發對保持日本自己的戰鬥機技術來說非常重要。”但是,日本自研戰鬥機卻又面臨著如獨立研製能力不足、資金不足、關鍵系統開發進度滯後等諸多難題。

為了解決這些現實問題,日本採取了較為靈活的應對措施。2017年6月,美國《航空週刊》網站報道稱,英國和日本正在探索聯合開發作戰飛機,此舉將使兩國防務技術合作更加緊密。兩國將開始互相交換相關信息,其中包括日本的“未來戰鬥機”計劃和英國的“未來空中作戰系統”。同時,兩國合作相關計劃的時間表大致相近,日本計劃於2030年用其替換F-2戰鬥機,英國則計劃於2040年前用其替換“颱風”戰鬥機。因此,在美國嚴格控制對外輸出先進戰鬥機技術的情況下,日本可能會依據現實條件,靈活選擇在美國與英國幫助下自主研製、與英國聯合研製等多種方式推動F-3戰鬥機的研發。

同時,美國方面也在積極爭取繼續與日本在這一領域的合作。美國洛克希德·馬丁公司於2018年4月明確表示,希望為日本提供融合了F-22戰鬥機和F-35戰鬥機技術的新型戰鬥機。2018年7月,美國諾斯洛普·格魯曼公司也對日本的信息徵詢作出回應,表示願意參與F-3戰鬥機的項目研發,並提供了相關的技術清單。

在這種情況下,日本防衛省希望能在2019年至2023年間正式啟動F-3戰鬥機的項目,以配合日本防衛省中期防衛計劃的實施。儘管日本希望能夠主導該項目的進行,但是仍將與BAE系統公司、洛克希德·馬丁公司、波音公司和諾斯洛普·格魯曼等外國承包商合作以降低技術風險,最終目的是確保F-3戰鬥機能夠如期服役。

日本全力推進國產重型隱身戰鬥機研發


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